4.1.3元素周期表的应用 课件(共24张PPT)-高中化学沪科版（2020）必修第一册

(课件网) 元素周期表的应用 芯片 （Si） 最早发现的半导体材料是锗。世界上第一个晶体管和第一块集成电路的材料也是锗。 第一个锗基晶体管 晶体锗 拓展视野 半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的一种物质。具有热敏性、光敏性、掺杂特性等特殊性能。 门捷列夫和他的第一张元素周期表 应用一：预测元素及其化合物的性质 应用一：预测元素及其化合物的性质 应用二：寻找某些特定性质的材料 半 导 体 同周期，从左到右，元素金属性逐渐减弱， 非金属性逐渐增强 同主族，从上到下，元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。 拓展视野 第二代半导体 主要应用于高速、高频、大功率以及发光电子器件（LED）等材料。 砷化镓 GaAs 磷化铟 InP 第一代半导体 A 主要应用于低压、低频、中功率晶体管、光电探测器。 A 锗 Ge 硅 Si 第三代半导体 碳化硅 SiC 氮化镓GaN 碳化硅主要适用于5G基站、新能源汽车等领域。氮化镓广泛应用于高频电子器和光电器件。 高压下性能局限 资源稀缺、价格昂贵、毒性高、污染性强 新型半导体材料还在不断研发中...... 应用二：寻找某些特定性质的材料（制冷剂） 制冷剂又称冷媒，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。 在加压时，气体放热变成液体；高压液体减压变成气体时，就会吸热制冷。 想一想 1.常温时制冷剂通常是什么状态？ 2.从便于制冷的角度思考，制冷剂的沸点有什么特点？ 常温时，制冷剂通常为气态，沸点宜接近常温，加压、降温易液化。 思考交流 理想的制冷剂应具备的特点： （1）气液两相容易转化 第一代 1830———1930 易获得性 制冷剂名称 沸点/℃ 危险性描述 NH3 -33.4 有毒、易燃易爆 CH3OCH3 -29.5 有毒、易燃易爆 SO2 -23.3 有毒、易燃易爆 缺点：易燃、毒性强 制冷剂的发展历程一 思考交流 理想的制冷剂应具备的特点： （1）气液两相容易转化 （2）安全、低毒 优化思路———降低毒性 参考低毒农药的研发思路： 含As剧毒农药→含P、S、Cl、F低毒农药 引入F、Cl原子，降低制冷剂毒性 引入某些元素，毒性减弱趋势 优化设计———降低易燃性 甲烷 类制冷剂 相对于其他制冷剂，甲烷类制冷剂性质较稳定，毒性低，碳原子数低于4的分子常温下是气体。 缺点：受热易分解、易燃易爆 （CH4） 氢化物的易燃性规律总结： 优化思路———降低易燃性 氢化物易燃性减弱趋势 已知：CH4是天然气的主要成分， NH3在纯氧中安静燃烧， H2O 是常用的灭火剂， SiH4在空气中能自燃。 同周期 CH4＞NH3＞H2O＞HF 同主族 SiH4 ＞CH4 第二代 1930———1990 安全、耐久 第一代 1830———1930 易获得性 制冷剂的发展历程二 代表物：氟利昂（CFCl3） 缺点：破坏臭氧层 氟利昂破坏臭氧层原理 化学性质不够稳定 氯自由基 一氧化氯 臭氧 紫外辐射 氧气 一氧化氯 CFCl2 CFCl3 反应系列 氯自由基 （3）化学性质稳定 思考交流 理想的制冷剂应具备的特点： （1）气液两相容易转化 （2）安全、低毒 优化思路———提高化学稳定性 气态氢化物热稳定性增强趋势 气态氢化物的热稳定性： ＜ ＜ ＜ 同周期 CH4 NH3 H2O HF ＞ ＞ ＞ 同主族 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 第二代 1930———1990 安全、耐久 第一代 1830———1930 易获得性 制冷剂的发展历程三 第三代 1990———2010 保护臭氧层 温室效应加剧 （3）化学性质稳定 思考交流 理想的制冷剂应具备的特点： （1）气液两相容易转化 （2）安全、低毒 （4）绿色、环保、可持续 应用二：寻找某些特定性质的材料（制冷剂） 制冷剂 应用二：寻找某些特定性质的材料 半 导 体 制冷剂&高效杀虫剂 高效催化剂、 耐高温&耐腐蚀 的金属材料 过渡元素 炫彩“量子点”照亮人类生活，开辟了元素周期表的“第三维度”。 课下作业： 1 ... ...